Принцип защитной пластины литиевой батареи 3,7 В

1. Схема защиты одноэлементной литиевой батареи.

Единая схема защиты от заряда и разряда литиевого элемента более конкретный состав варианта осуществления, но принцип или меньше, в дальнейшем для мобильного телефона используется больше в качестве примера схемы для анализа, для справки.

Микросхема управления схемы - DW01 (или 312F), а трубка переключателя MOS - 8205A. Как показано на рисунке 6, B + и B- - это положительный и отрицательный полюсы батареи соответственно; P + и P- - это положительный выход платы защиты соответственно. Отрицательный; T - это порт термостойкости (NTC), который обычно должен взаимодействовать с ЦП устройства для выполнения управления защитой.

DWO1 или 312F - это микросхема защиты литиевой батареи, встроенная высокоточная схема обнаружения напряжения и времени задержки, основные параметры следующие: напряжение обнаружения перезаряда составляет 3 В, напряжение высвобождения перезаряда 4,05 В; напряжение обнаружения перегрузки 2,5 В Напряжение перегрузки составляет 3,0 В; напряжение обнаружения перегрузки по току составляет 5 В, а напряжение обнаружения тока короткого замыкания составляет 1,0 В; DW01 позволяет максимальный выходной ток батареи составлять 3,3 А. Назначение выводов этого чипа показано в таблице 1.

(1) Нормальная работа

Схема платы защиты показана на рисунке 7. Когда напряжение ячейки находится в диапазоне от 2,5 В до 4,3 В, оба контакта 1 и 3 DW01 выдают высокий уровень (равный напряжению питания), а напряжение на контакте 2. составляет 0 В. В это время все два N-канальных полевых транзистора Q1 и Q2 в 8205A находятся во включенном состоянии. Поскольку сопротивление 8205A в открытом состоянии невелико, оно эквивалентно прямому соединению между полюсами D и S. В это время отрицательный полюс ячейки и P схемы защиты. Клемма - эквивалентна прямой связи, а схема защиты имеет выход напряжения. Токовая петля выглядит следующим образом: B + → P + → нагрузка. P- → 8205A, 2, 3 фута → 8205 от 8205A → 8 футов от 8205A → 6, 7 футов от 8205A → B-.

[Подсказка] В этой схеме внутренние полевые транзисторы 8205A Q1 и Q2 могут быть эквивалентны двум переключателям. Когда напряжение на полюсе G Q1 или Q2 больше 1 В, переключатель включен, а внутреннее сопротивление между D и S невелико (десятки миллиомов), что эквивалентно замыканию переключателя; когда напряжение на полюсе G меньше 0,7 В, трубка переключателя обрывается, а внутреннее сопротивление проводимости между полюсами D и S велико (несколько мегаом), что эквивалентно отключению переключателя.

(2) Защита от переразряда

Когда батарея разряжается через внешнюю нагрузку, напряжение на батарее будет постепенно уменьшаться, и напряжение внутри DW01 будет контролироваться в реальном времени через резистор R1. Когда напряжение батареи падает до 2,3 В (обычно это называется напряжением защиты от чрезмерной разрядки). Когда DWO1 считает, что элемент находится в состоянии чрезмерной разрядки, его 1-контактное напряжение становится равным 0, и Q1 отключается в 8205A. В это время B- и - ячейки отключены, то есть цепь разряда ячейки отключена. Аккумулятор перестанет разряжаться.

После перехода в состояние защиты от чрезмерной разрядки напряжение ячейки возрастет. Если оно может подняться до порогового напряжения ИС (обычно 3,1 В, обычно называемое напряжением восстановления защиты от переразряда), 1-й вывод DW0 возобновляет выходной высокий уровень, в пределах 8205A Q1 снова включается.

(3) Зарядка аккумулятора

Независимо от того, переходит ли схема защиты в состояние чрезмерной разрядки, пока напряжение зарядки приложено между выводами P + и P- схемы защиты, DW0 немедленно обнаруживает напряжение зарядки через вывод B и немедленно выдает высокий уровень. от контакта 3 и направляющей Q2 в 8205A. Pass, то есть P-проход схемы B-защиты аккумулятора, зарядное устройство заряжает аккумулятор, и его токовая петля выглядит следующим образом: положительный полюс зарядного устройства → p + → B + → B-, 8205 из 8205A → 8 контакт 8205A → 1 контакт 8205A → 2,3 фута 8205A → P- → отрицательное зарядное устройство.

(4) Защита от перезарядки

Во время зарядки, когда аккумулятор обычно заряжается зарядным устройством, по мере увеличения времени зарядки напряжение на элементе будет постепенно увеличиваться. Когда напряжение элемента повышается до 4,4 В (обычно называемое напряжением защиты от перезаряда), DW01 определяет, что элемент находится в состоянии перезаряда, и немедленно снижает напряжение на контакте 3 до 0 В. Q2 в 8205A отключен из-за низкого уровня контакта 4, в это время полюс B элемента и P-конец схемы защиты. Батарея отключена и удерживается, то есть цепь зарядки батареи. ячейка отключается, и зарядка прекращается.

Когда клеммы P + и P- схемы защиты подключены к разрядной нагрузке, хотя Q2 выключен, положительное направление внутреннего диода совпадает с направлением тока разрядной цепи, поэтому нагрузка все еще может быть выписан. Когда напряжение на батарее ниже 4,3 В (обычно называемое восстановительным напряжением защиты от перезаряда), DW01 выйдет из состояния защиты от перезаряда, 3 фута повторно выведут высокий уровень, Q2 будет включен, т. Е. Конец B Сердечник батареи Клемма P схемы защиты подключается, и батарея может нормально заряжаться и разряжаться.

(5) Защита от перегрузки по току

Поскольку внутреннее сопротивление переключающей трубки MOs также является насыщенным, при протекании тока происходит падение напряжения между полюсами D и S переключающей трубки MOs, и ИС управления защитой определяет напряжение на полюсах D и S Трубка переключателя МО в реальном времени. Когда напряжение повышается до порога защиты IC (обычно 0,15 В, называемого напряжением обнаружения перегрузки по току разряда), исполнительный механизм защиты от разряда немедленно выдает низкий уровень, переключатель MOs управления разрядом выключается, и контур разряда отключается.

На рисунке 7 DW01 обнаруживает падение напряжения на переключателе MOs в реальном времени через резистор R2, подключенный между выводами V- и VSS. Когда ток нагрузки увеличивается, падение напряжения на Q1 или Q2 также увеличивается. Когда падение напряжения достигает 0,2 В, DWO1 определяет, что ток нагрузки достиг предельного значения, поэтому напряжение на его 1 выводе падает до 0 В, и внутри 8205A Трубка управления разрядом Q1 отключается, и цепь разрядки аккумулятора ячейка отрезана. Достигнута максимальная токовая защита.

(6) Защита от перегрева

Порт T на плате защиты является концом защиты от перегрева и подключен к ЦП потребителя. Обычная схема защиты от перегрева проще, то есть резистор NTC (см. R4 на рисунке 7) подключается к клемме T и клемме P, а резистор устанавливается рядом с сердечником батареи. Когда электрический прибор находится в рабочем состоянии высокой мощности в течение длительного времени (например, когда мобильный телефон находится в состоянии вызова в течение длительного времени), температура сердечника батареи будет повышаться, а значение сопротивления NTC будет постепенно уменьшаться. Сопротивление ЦП электрического устройства определяет значение сопротивления NTC, и когда значение сопротивления уменьшается. Когда ЦП устанавливает порог, ЦП немедленно выдает команду выключения, чтобы остановить подачу питания от батареи, и поддерживает только небольшой ток в режиме ожидания, тем самым достигая цели защиты батареи.

[Подсказка] Когда плата защиты находится в состоянии защиты, вы можете замкнуть клеммы B и P, чтобы активировать плату защиты. В это время клеммы выполнения защиты от заряда и разряда (OC, OD) управляющей микросхемы выдают высокий уровень, пусть MOs. Трубка переключателя включена.